化学反应中的熵变

Question

能不能具体的解释一下熵变
以及熵变与焓变在化学反应中的作用

Answer 1

熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。克氏定义一个热力学系统中熵的增减：在一个可逆性程序里，被用在恒温的热的总数（δQ）。
玻尔兹曼定义S = k×lnΩ公式中的k是玻尔兹曼常数，Ω则为该宏观状态中所包含之微观状态数量。这个被称为玻尔兹曼原理的假定是统计力学的基础。

作用：自发反应总是向体系与环境熵之和增大的方向进行。

焓：定义：H=U+pV

作用：自发的物理和化学过程都具有对外作功的能力。实际熵这种对外作功的能力就是自发过程的推动力。从自发过程对外作功这个角度出发，便可推导出焓和熵的组合形式。在化学热力学中把这种组合形式定义为自由焓，并用“G”表示。自由焓的定义式：G=H-TS
自发过程总是向着体系自由减少的方向进行，直到自由焓变等于零为止。这就是最小自由焓原理。自由焓是一种能量组合形式，又叫自由能，最小自由焓原理又叫自由能降低原理

参考资料：《物理化学》，傅献彩等著。

Answer 2

Answer 3

δg=δh-tδs。
δg<o
,反应自发进行，
在高温下，正反应自发，δg<0
低温下，逆反应自发，δg>0
2ab(g)=可逆=c(g)+3d(g)，该反应气体分子数增加，属于熵增的反应，△s>0
再根据上面的分析
△h>0

Answer 4

H是化学反应热，一个化学反应从初始状态到末状态放出的化学反应热为熵变。

S是反应的杂乱程度，当化学反应中一生成物比反应物更多（同相）例如1mol气体变成2mol气体，这个反应就更杂乱。一般来说宇宙是趋向于杂乱的。所以s>0是趋向型反应。